空中防撞系统
空中防撞系统（英语：Traffic Collision Avoidance System，缩写：TCAS）是安装于中、大型飞机的一组电脑系统，用以避免飞机在空中互相冲撞，与地面迫近警告系统搭配成为保护飞航安全的两大防线。现今大部分民航客机都设有空中防撞系统功能。霍尼韦尔公司是唯一一家生产所有类型空中防撞系统的制造商，超过一半空中防撞系统产品都是出自该公司[1]。
简介
[编辑]早在1950年代航空业界就开始着手研究空中防撞系统，但因技术问题，应用不普遍。直到80年代，经历多次空难之后，终于进入实用阶段，研发出第一代空中防撞系统（TCAS I）。空中防撞系统的运作是通过飞机上的应答机确定飞机航向和高度，使飞机之间可以显示相互之间的距离间隔和高度，因此空中防撞系统在运作前必需开启应答机。空中防撞系统显示器可以与导航显示器（Navigation Display；ND）整合在一起，也可以与即时垂直速度指示器（Instantaneous Vertical Speed Indicator；IVSI）整合，这样上升或下降时可显示垂直速度。
第一代空中防撞系统（TCAS I）能够侦测上下7000至10000呎，前后15至40海里，发现有航机接近时，会提前40秒警告飞行员对方飞机的高度和位置。第二代空中防撞系统（TCAS II），是目前最被广泛使用的，会用声音及显示警告飞行员，称为Resolution Advisory （RA），并且会用语音指示避撞的动作，例如：“Climb！Climb！Climb！”“Descend！Descend！Descend！”，同时另一方的空中防撞系统会发出相反的警告。第三代空中防撞系统（TCAS III）除了有上下避撞措施之外，还增加左右避撞能力[2][3]。
1993年美国联邦航空管理局规定，凡进入美国国境飞行的30人座以上的客机，都必须具有TCAS II的能力，而欧洲亦在2000年实施此条例。
警报
[编辑]等级
[编辑]空中防撞系统根据各航机对本机的碰撞危险等级，会用不同的符号显示在导航显示器上（Navigation Display，ND），其等级分类如下所示：
- Non-threat：与本机无碰撞危险，白色空心菱形符号。
- Proximate Advisory（PA）： 与本机接近，但尚无碰撞可能，白色实心菱形符号。
- Traffic Advisory（TA）： 与本机已相当接近，有碰撞可能，但不须作闪避动作，黄色实心圆形。
- Resolution Advisory（RA）： 两机有碰撞的危险，须立即闪避，空中防撞系统会提供闪避方向的指示，红色实心方块。
类型
[编辑]| 类型 | 内容 | 含义 | 应当采取的措施 |
|---|---|---|---|
| TA | Traffic; traffic.（冲突，冲突） | 对方在水平和垂直方向均已相当接近 | 尝试目视观察对方，并为可能产生的RA警告作好操纵准备 |
| RA | Climb; climb.（爬升，爬升） | 对方将从下方经过 | 开始以1500–2000 英尺/分钟的爬升率爬升 |
| RA | Descend. Descend.（下降，下降） | 对方将从上方经过 | 开始以1500–2000 英尺/分钟的下降率下降 |
| RA | Increase climb.（加速爬升） | 对方将从下方近距离掠过 | 增大爬升率至2500 – 3000 英尺/分钟 |
| RA | Increase descent.（加速下降） | 对方将从上方近距离掠过 | 增大下降率至2500 – 3000 英尺/分钟 |
| RA | Reduce climb.（减速爬升） | 对方在下方，已有一段垂直距离 | 减少爬升率 |
| RA | Reduce descent.（减速下降） | 对方在上方，已有一段垂直距离 | 减少下降率 |
| RA | Climb; climb now.（爬升，现在爬升） | 对方刚才在上方，现在已经转移到下方 | 停止下降，转为爬升 |
| RA | Descend; descend now.（下降，现在下降） | 对方刚才在下方，现在已经转移到上方 | 停止爬升，转为下降 |
| RA | Maintain vertical speed; maintain.（保持垂直速度，保持） | 保持垂直速率即可避免相撞 | 保持垂直速度 |
| RA | Adjust vertical speed; adjust.（调整垂直速度，调整） | 对方已经较远，或者一开始的RA警告已经在减弱 | 开始恢复水平飞行 |
| RA | Monitor vertical speed.（注意垂直速度） | 对方已经在上方或者下方恢复水平飞行 | 保持水平飞行 |
| RA | Crossing.（交叉点） | 正在接近与对方的交汇点。通常伴随着其他的RA警告 | 执行伴随的RA建议 |
| CC | Clear of conflict.（冲突解除） | 对方已经不再是威胁，相撞的危险解除 | 重新接受ATC管理 |
声音示例
[编辑]- TCAS报警（Traffic, Traffic）：
各地对空中防撞系统的规管
[编辑] | 此条目论述以部分区域为主，未必有普世通用的观点。 (2019年8月19日) |
| 发布者 | 飞机等级 | TCAS型号 | 实施日期 |
|---|---|---|---|
| 美国联邦航空管理局 | 30人座以上的涡轮发动机客机（或最大起飞重量超过15000公斤） | TCAS II | 1993年1月1日 |
| 欧洲航空安全局 | 30人座以上的涡轮发动机客机（或最大起飞重量超过15000公斤）[4] | TCAS II | 2000年1月1日 |
| 欧洲航空安全局 | 19人座以上的涡轮发动机客机（或最大起飞重量超过5700公斤）[4] | ACAS II（或TCAS II第7.0版） | 2005年1月1日 |
| 澳大利亚民用航空安全管理局 | 30人座以上的涡轮发动机客机（或最大起飞重量超过15000公斤）[5] | TCAS II | 2000年1月1日 |
| 香港民航处 | 9人座以上的飞机（或最大起飞重量超过5700公斤）[6] | TCAS II第7.0版 | 2000年1月1日 |
| 巴西国家民航局 | 19人座以上的飞机（或最大起飞重量超过5700公斤） | TCAS II | 2005年1月28日 |
| 中国民用航空局 | 30人座以上的飞机（或最大起飞重量超过15000公斤）[7][8][3] | TCAS II | 2003年1月1日 |
相关空难
[编辑]在美国联邦航空管理局或其它民航管理单位，都会规范空中防撞系统与航空交通管制的指示冲突时的优先次序。因为若是一架飞机遵从空中防撞系统，但另一架遵从航空交通管制，这样子仍有互撞的危险。最明显的实际案例，在2002年巴什克利安航空2937号班机，两架飞机在德国南部的乌柏林根（Überlingen）上空发生空中接近，两机都收到了空中防撞系统的警告，但有一架飞机未遵从TCAS的指示，反而听从ATC的指示，导致两机在空中相撞造成重大死伤。2006年戈尔航空1907号班机空难中两架均有空中防撞系统的飞机在空中相撞，因为机长误将答询机关闭，使空中防撞系统无法运作，两架飞机无法互相侦测，导致相撞。
因此，现行操作流程要求飞行员在TCAS和ATC指令冲突时，优先参照TCAS指令执行。
相关条目
[编辑]参考资料
[编辑]- ^ 机载防撞系统 TCAS. [2008-08-01]. （原始内容存档于2008-06-22）.
- ^ 《世界民航雜誌120期》. 2007: 56页 （中文）.
- ^ 3.0 3.1 中国商用飞机有限责任公司-空中防撞系统升级进行时：东航首架安装TCASⅢ的A319投入运营. [2018-07-15]. （原始内容存档于2020-10-22）.
- ^ 4.0 4.1 European ACAS II Mandate. [2008-08-01]. （原始内容存档于2007-06-10）.
- ^ Explanatory Statement regarding TCAS for CASA(PDF) (PDF). [2008-08-01]. （原始内容存档 (PDF)于2006-08-22）.
- ^ Airworthiness Notice No. 24 (PDF) (PDF). [2008-08-01]. （原始内容存档 (PDF)于2007-09-28）.
- ^ 四川在线-华西都市报. 中国民航：飞机未装防撞系统不得起降、运行. 中国网. 2002年7月8日 [2018-07-15]. （原始内容存档于2004-11-17）.
- ^ 中国商用飞机有限责任公司-TCAS：空中防撞的最后一道防线. [2018-07-15]. （原始内容存档于2020-10-22）.
外部链接
[编辑]- TCAS：空中防撞的最后一道防线 （页面存档备份，存于互联网档案馆）（简体中文），中国商用飞机有限责任公司，2015年2月6日
- 航机先期预警防撞系统与先进近地警告系统简介[失效链接][网页出现404错误][永久失效链接] - 台湾行政院飞航安全委员会